多視場深度像造型中的若干關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、三維數(shù)字成像及造型（3DIM）作為一個(gè)新興領(lǐng)域，覆蓋了光學(xué)/光電子、精密測量、計(jì)算機(jī)視覺以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等多學(xué)科知識，其關(guān)鍵技術(shù)有：三維光學(xué)傳感、系統(tǒng)標(biāo)定、深度像匹配、深度像融合、三維模型簡化、細(xì)分、參數(shù)化及三維模型編輯等。本論文主要圍繞多視場深度像的處理上的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討，主要有深度像的匹配、融合及簡化技術(shù)。 深度像匹配是多視場深度像造型的關(guān)鍵一環(huán)，其目的就是尋找不同視角深度像間的空間位置轉(zhuǎn)換關(guān)系，從而將這些深度像統(tǒng)一到

2、同一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)。深度像匹配可大致分為：兩個(gè)視場的深度像粗匹配、精匹配和多視場的深度像全局匹配。本文提出了結(jié)合紋理信息進(jìn)行深度像匹配的方法，由于二維紋理匹配技術(shù)較成熟且不受幾何噪聲影響，可以自動、快速完成深度像的粗匹配，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提出的算法具有一定的魯棒性。 目前應(yīng)用最為廣泛的深度像精匹配方法是ICP算法，該算法依賴一個(gè)初始估計(jì)、對噪聲敏感且計(jì)算復(fù)雜度高。因此，本文提出并研究了非編碼標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行多視場深度像的匹配方法，并結(jié)合全局

3、優(yōu)化算法避免了匹配誤差積累，獲得了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此外，本文還詳細(xì)比較了該方法與ICP方法的差異及改進(jìn)方法。 深度像的融合是多視場深度像造型的另一重要環(huán)節(jié)。目前被廣泛應(yīng)用的深度像融合算法主要有基于網(wǎng)格縫合和基于隱式曲面的兩類方法，其各有優(yōu)缺點(diǎn)。一種快速、魯棒、高精度的深度像融合算法還有待進(jìn)一步研究。本文提出基于射線投影的深度像融合算法，利用軸向包圍盒樹結(jié)構(gòu)求取交點(diǎn)，并借助Dexel結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲，既加快了計(jì)算速度又節(jié)省了存儲空間。